新基建行研系列(五)——特高壓:做到世界領先,依然被寄予厚望的國內特高壓
欄目導讀

? ? ??2020年3月以來,政府對“新基建”的部署逐步深入,“新基建”已成為國策。與傳統基建相比,“新基建”內涵更加豐富,涵蓋范圍更廣,包括5G基礎設施、特高壓電網、工業互聯網、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源車充電樁、人工智能和大數據中心七大領域。

? ? ? 為幫助大家更深入地了解“新基建”,中大咨詢研究院開辟新基建行研系列專欄,界定七大行業之內涵,并研判其發展背景與趨勢,精撰七篇成文。今天為大家分享的是特高壓篇,系列其余成果,將在中大商業評論(zhongdareview)官微每周三晚八點準時推送,期待大家的關注。



全文共4123字??閱讀時長約5分鐘




01


什么是“特高壓”


特高壓是指電壓等級在交流1000千伏及以上、直流±800千伏及以上的輸電技術,具有距離遠、容量大、損耗低、效率高等綜合優勢,是目前世界上最先進的輸電技術。其中,特高壓主要分為特高壓直流輸電、特高壓交流輸電,兩種輸電技術各有優缺點,前者具有可點對點、大功率、遠距離送電、穩定較高等主要特點,后者具有輸電能力強、覆蓋范圍廣、網損小等主要特點。特高壓技術研究發源于國外,但國外特高壓的發展仍處于實驗研究與實踐探索階段,未取得商業應用上的突破,而我國已實現特高壓輸電工程大規模商業化應用。


直流特高壓與交流特高壓優缺點對比


新基建行研系列(五)——特高壓:做到世界領先,依然被寄予厚望的國內特高壓


數據、圖片來源:北極星電力網,中大咨詢研究院整理



02


“特高壓”的發展背景



促進全球配置,推動能源互聯



全球能源互聯網是未來全球能源的發展方向,是保障人類社會可持續發展、促進全球能源資源優化配置的重要措施,特高壓是構建全球能源互聯網的重要手段。當前世界能源發展面臨資源緊缺、環境污染、氣候變化等多項挑戰,解決這些挑戰的措施主要包括大力開發清潔能源發展電能消費替代。在此背景下,全球能源互聯網建設至關重要,將世界各大清潔能源基地與電力負荷中心連接,實現清潔能源的大規模接入與全球配置。全球能源互聯網是清潔主導、電為中心、互聯互通、共建共享的現代能源體系,其實質就是“智能電網+特高壓電網+清潔能源”。全球范圍內能源的遠距離、大規模輸送需要特高壓電網提供有力支撐。


全球能源互聯網發展戰略

新基建行研系列(五)——特高壓:做到世界領先,依然被寄予厚望的國內特高壓

數據、圖片來源:全球能源互聯網發展合作組織,中大咨詢研究院整理



優化供需匹配,促進能源消納



我國能源資源與負荷中心分布不均衡,部分地區存在棄風棄光的現象。


能源供需不平衡方面,76%的煤炭資源、80%的水能資源、79%的陸地風能分布在西部和北部地區,而在負荷中心分布上,75%的電力消費集中在經濟發達、人口稠密、電力需求量大的東部和中部。


能源消納方面,2019年全國的棄光率、棄風率分別僅為2%、3.4%,均低于能源局印發的《清潔能源消納行動計劃(2018-2023)》中低于5%的控制要求,但地區間差異明顯,其中西藏棄光率高達24.1%、新疆棄風率高達14%。


特高壓輸電技術大規模商業化應用,有效解決我國能源分布和負荷中心分布不均衡、供需不匹配的問題,優化能源資源配置,實現西電東送、南北互供、全國聯網,促進清潔能源的集約化開發和高效利用,化解新能源消納問題。


中國能源與負荷分布


新基建行研系列(五)——特高壓:做到世界領先,依然被寄予厚望的國內特高壓


資料、圖片來源:國家電網、中泰證券,中大咨詢研究院整理



輸電效率提升,促進安全運行



與傳統的超高壓技術相比,特高壓輸電效率高特高壓的輸送容量最高可提升3倍,輸電距離最高提升2.5倍,輸電損耗可降低45%,單位容量線路走廊寬度減小30%,單位容量造價降低28%,可更高效配置電力能源。1000kv交流特高壓輸電線路的輸送功率約為500kv交流的超高壓線路的4-5倍,±800kv直流特高壓線路的輸電能力是±500kv直流超高壓線路的2倍多


特高壓輸電技術促進電網運行安全性提升特高壓交流通過同步聯網,可大幅縮短電網間電氣距離、提高穩定水平、發揮大同步電網綜合效益;特高壓直流可以異步聯網,滿足長距離、大容量送電。采用強交強直的特高壓交流/直流來建設混合電網,增強電網網絡功率交換能力,能有效緩解傳統的500kv電網的潮流轉移能力不足、無功電壓支撐弱等問題,降低電網大面積停電的風險,可進一步為電網逐步分層分區的運行模式創造條件,提高電網運行的靈活性、可靠性和安全性。



新基建行研系列(五)——特高壓:做到世界領先,依然被寄予厚望的國內特高壓


資料、圖片來源:國家電網、中泰證券,中大咨詢研究院整理



具逆周期屬性,穩定經濟增長



當國民經濟呈現下滑趨勢時,我國常采取逆周期調控的宏觀審慎政策,運用各種政策工具平緩經濟的周期性波動,降低負面沖擊。而基建投資作為逆周期穩定器,增加基建投資成為政府穩定經濟形式的常用方式。


從短期看,特高壓工程有利于托底實體經濟在2020年的新冠肺炎疫情影響下,我國經濟面臨較大的下行壓力,具備逆周期屬性的新基建成為對沖經濟下滑的重要因素。特高壓基建工程投資規模較大,具備強大的產業鏈帶動能力,有助于推動經濟回彈。從歷史數據來看,2008年后我國電網投資具有明顯的逆周期特征,因此在經濟下行階段,作為電網投資主要主體的特高壓受到重視程度不斷提升。


從長期看,特高壓可推動產業升級技術含量高,其關鍵技術包括高壓電器開關設備、換流閥、電力電子、新材料等裝備制造,同時還可依托5G信息技術推動物聯網、芯片、軟件和人工智能等高新技術的發展,符合我國當前產業轉換和升級的需求。



新基建行研系列(五)——特高壓:做到世界領先,依然被寄予厚望的國內特高壓


資料、圖片來源:中國電網、廣發證券,中大咨詢研究院整理



03


“特高壓”將迎來怎樣的發展趨勢?



特高壓投資超預期,產業鏈迎發展良機



特高壓產業鏈長,涉及包括線纜、變壓設備、高壓開關、電源材料、機械等大量輸配電零部件的原材料企業,而且帶動能力極強,涵蓋的社會投資規模巨大。


此次疫情之前,由于全社會用電增速下降、特高壓線路核準開建進度緩慢、能源結構轉型等,電網投資呈現下降趨勢。


根據國家能源局的相關數據顯示,2018、2019年中國電網工程投資金額分別同比下滑15.1%、9.6%,同時國家電網2020年電網投資計劃原定在4080億元,同比下降8.8%。但新冠疫情“黑天鵝”打亂了國網繼續縮減電網投資的腳步,2020年2月以來國家電網相繼發布《全力恢復建設助推企業復工復產的舉措》《20項重點工作任務》文件,多次涉及待核準、新開工及在建的13條特高壓項目,建設項目投資規模達到1811億,預計可帶動社會投資3600億,整體規模5411億,遠超預期的投資規模。


2020年初步安排的電網投資,預計可有效帶動社會投資9000多億,整體投資規模將超過1.3萬億,有助于擴大就業規模、推動產業轉型升級、穩定經濟增長。



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數據、圖片來源:國際電力網、公開資料,中大咨詢研究院整理



體系改革釋放活力,引入社會資本助力



2018年底,國家電網公司貫徹落實中央決策部署、持續深化電力改革、電力市場化改革,加快推進混合所有制改革,擴大混合所有制改革范圍,在電網、產業、金融領域分類分步實施。這是首次在特高壓領域推行混合所有制改革,引入不受所有制限制的保險、大型產業基金以及送受端地方政府所屬投資平臺等社會資本,以參股合資組建項目公司方式投資運營新建特高壓直流工程。


2020年3月,國家電網“2020年公開發行公司債券(面向專業投資者)”已獲上交所受理,擬發行規模高達800億元;結合《國家電網有限公司2020年重點工作任務》中“落實國企改革任務”提到的推進引入社會資本、引入戰略投資者等工作,國網融資規模提升將保障充沛資本開支能力,有望支撐全年投資規模繼續增長。



新基建行研系列(五)——特高壓:做到世界領先,依然被寄予厚望的國內特高壓


數據、圖片來源:新時代證券,中大咨詢研究院整理



柔直技術優化控制,將成配套落地技術



高壓直流輸電技術在電壓等級上的升級路線為特高壓直流,在控制技術上則為柔性直流輸電技術,其使得直流電網可實現風、光、水等具有間歇性、波動性特點的可再生能源廣域互補,在大規模可再生能源并網、大型城市供電和沿海島嶼聯網等領域具有顯著的技術優勢,有望成為特高壓建設的相關配套落地方案。與傳統直流相比,柔性直流的優勢主要體現在孤島供電、多端互聯、無功功率控制等方面。與交流輸電相比,柔性直流的優勢主要體現在長距離輸電、可再生能源消納、異步聯網等方面。


目前我國柔直輸電技術已經與世界趨于同步,但是柔直輸電技術主要用在較低電壓上,比較適合新能源并網。未來,柔性直流技術可以進一步提高電壓到超高壓甚至特高壓,相較于現有直流技術更有利于電網完全運行。



轉型“制造+服務”,培育新利潤增長點



隨著互聯網背景下泛在物聯網、智能電網、綜合能源等的發展,互聯網信息技術將與特高壓電力系統各個領域實現深度融合、應用,傳統的設備產品制造和供應模式已經不再適應市場需求變化。特高壓裝備制造企業需要積極轉變發展方式,從單一裝備制造向結合客戶特點,圍繞客戶需求提供定制化、多樣化、系統化解決方案轉變,同時大力拓展工程總包、運維服務、設備租賃服務、PPP等商業模式。豐富商業模式,培育新的利潤增長點,轉型“制造+服務”的綜合服務提供商,是行業可持續發展的趨勢所在


特高壓裝備制造企業商業模式轉變


新基建行研系列(五)——特高壓:做到世界領先,依然被寄予厚望的國內特高壓


資料、圖片來源:公開資料,中大咨詢研究院整理



04


回顧與展望


回顧我國特高壓項目建設歷史,可以大致劃分為試驗探索、第一輪發展高峰、第二輪發展高峰、本輪重啟四個階段,我國已成為世界唯一成功掌握并實際應用特高壓尖端技術的國家。


四輪特高壓建設背景各不相同,但由于特高壓工程具有投資規模高、輸送能力強等特點,已成為我國拉動基建投資、托底實體經濟、改善能源結構的重要手段。在當前國內經濟增速下行和疫情沖擊的雙重壓力下,特高壓被寄予厚望列為新基建七大領域之一,一方面可以帶動上下游相關產業發展、有利于國民經濟復興、對沖新冠肺炎疫情影響;另一方面特高壓項目經過多年發展建設卓有成效,長期來看西電東送依然有著顯著市場需求,新增特高壓項目也是必要的。


但是特高壓的建設同樣面臨著挑戰。


一是特高壓項目的建設須遵循市場經濟規律,須充分考慮市場需求和經濟效益,確保穩健投資、精準投資,不能盲目開發建設造成資源浪費。


二是國家要在政策、管理體制改革等方面進一步完善,保證風力、光伏、水電等可再生能源能夠安全且經濟高效的實現西電東送。


三是加強項目建設論證機制的建立與完善,需要點對點進行逐一分析論證,綜合考量市場、輸送通道、投資回報率以及相關風險問題。


四是進一步加強柔直輸電等技術的研發、改進,優化電網的潮流分布、增強電網穩定性、提升電網的智能化和可控性。

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